Марқакөл көліне атмосфералық ластану әсерінің метеорологиялық аспектілері



В статье рассматривается текущая экологическая ситуация в районе озера Маркаколь в Восточном Казахстане. Отдельно проанализированы аспекты, связанные с погодными явлениями.

Ключевые слова: озеро Маркаколь, загрязнение атмофсеры, метеорология.

Марқакөл — Алтайдың ең үкен көлдерінің бірі болып табылады, оның ұзындығы — 38 шақырым, ені — 19 шақырым. Көлдің алаңы 455 шаршы шақырым. Көл Күршім және Азутас тауларының ортасында, тауаралық шұңқырда орналасқан. 70 өзен шамалы өзенге құяды, тек Қалжыр өзені өз бастауын алады. Марқакөл көлі көл деңгейінен 1447 метр жоғары орналасқан. Басқа көл суларынан Марқакөл суының ерекшелігі оның жұмсақтығы мен тұщылығында [1].

Зерттеудің мақсаты — Марқакөл көліне атмосфералық ластанудың әсерін бағалау, негізгі мүмкін болатын ластаушы көздерді анықтау болып табылады.

Марқакөл қазаншұңқырының табиғаты шұғыл континентті, қысы қатал, қарлы және жазы қоңыржай жылы, ылғалды. Алайда табиғаты биіктікке байланысты әртүрлі. Марқакөл — Қазақстанның ең суық ауданы, минималды температура -55 ^оС-қа жетеді (Орловка ауылы).

Бұл аймақта Оңтүстік Алтайдағы ең төмен орташа жылдық ауа температурасы тіркеледі (-4,1 С), ал қаңтардың орташа температурасы -25,9 ^оС). Жазда температура 29 ^оС-қа дейін көтеріледі, ал қыста -40 -44 ^оС-қа дейін, кейде -53 ^оС-қа дейін төмендейді. Орташа күндік 0 ^оС-тан жоғары температуралар 162 күн, ал 0-ден жоғары ауа температурасы 20–23 күнді құрайды. Аязсыз кезеңнің ұзақтығы 60–70 күн. Радиациялық баланс жылына 22, 1 ккал/ см. Орташа көпжылдық жауын-шашын мөлшері 550–600 мм, оның ішінде 30–60 %-ы қатты жауын-шашындар. Біржылдық жауын-шашын мөлшері 321–731 мм аралығында ауытқиды. Жауын-шашынның абсолютті айлық максимумы жазда 110–120 мм-ге жетеді. Жылдың суық мезгілінде (15 қараша — 5 мамыр) 230–266 мм жауын-шашын түседі.

Марқакөл көлінің шығыс жағалауында орналасқан «Марқакөл қорығы» метеорстанциясының жартығасырлық зерттеулері бойынша бұл аймақтағы ауа райы Азиялық антициклонның дамуымен тікелей байланысты. Марқакөл жырасының субендіктік орналасуы және оның батыс бөлігінің салыстырмалы түрде ашық болуы Шүмек-Тасқайнат шатқалы мен Күршім өзені жазығымен аэродинамикалық байланыс орнатады. Осы жолмен батыстан ылғалды циклондық атмосфералық ағындар атлант мұxитынан келеді. «Марқакөл қорығы» метеостанциясындағы жел бағыты мен жылдамдығын өлшеу локальді екенін ескеру керек. Себебі, ауа ағындарының бастапқы субендіктік орын алмастыруы Урунxайка өзені жазығына меридионалды ауа ағындарының әсеріне негізделген. Марқакөл қазандығының орталық, әсіресе батыс бөлігі желді келеді. Негізінен желдің басым бағыттары оңтүстік және оңтүстік-шығыс бағыттар болып табылады. Ал солтүстік-батыс бағыттағы желдер өте сирек тіркеледі. Өте қатты дауылды жел — шүмек, ол көктем-жаз маусымдарында дауыл туғызып, 1–2 м толқындар көтеріледі. Сонымен қатар «тиxушка желі" де осы аймаққа тән. Ол негізінен оңтүстік бағыттан соғады, ауа райы өзгерістерінің xабаршысы болып есептеледі. Өте сирек темірбек және маральник желдері де соғып тұрады. Ал Урунxайка желі — кешкі-түнгі уақыттарда солтүстік бағыттан барлық маусымдарда соғатын жел болып табылады. Жел жылдамдығының 35 м/с-қа жетуі сирек байқалады. Алайда, ауа массаларының тығыз аудандарында мұндай желдер дауылдарды туындатып, ағаштарды құлатады. Ауа ағындары көл акваториясы арқылы өткен кезде жылдамдығын азайтады, көл акваториясына ауа массаларының локальді инверсалды алмасулары тән [2].

Марқакөл көлі Қазақстандағы ең таза көлдердің бірі. 2018 жылға дейінгі ҚазГидромет жүргізген су объектілеріне бақылау бойынша Марқакөл көлі «таза» категориясына жатқызылған болатын [3,4]. 2018 жылға дейінгі бақылаулар бойынша Шығыс Қазақстан облысындағы жалғы таза су көзі болып саналған Марқакөл 2018 жылы мамыр айындағы ҚазГидромет бақылау нәтижелері бойынша «орташа таза» категориясына жатқызылды [5]. Марқакөлдегі су сапасының төмендеу себептерін білу мен дер кезінде шаралар қолдану өзекті мәселе болып табылады.

Көлге негізгі ағындар Тополевка, Мәте-Бай, Урунxайка және т. б. өзендер арқылы келеді. Марқакөлдегі су деңгейі, Марқакөлден ағып шығып, Қара Ертіске келіп құятын Қалжыр өзені деңгейіне айтарлықтай әсер етеді [6,7].

Марқакөл көлінің акваториясы Марқакөл ұлттық саябағының құрамына кіреді. Мұндағы климат шұғыл континенталды, максималды ауа температурасы +29 ^оС, қыста -55 ^оС-қа дейін. Көлге спорттық балық аулаушылар көп келеді. Марқакөл көлі мен Қалжыр өзенін жылына 2–3 мың адам көруге келеді (әсіресе күз-көктем маусымдарында) [8].

Оңтүстік Алтайдың табиғаты, әсіресе Бұқтырма мен Марқакөл табиғаты әрқашан да саяхатшылар мен зерттеушілерді қызықтырды. Бұл өңірдің алғашқы зерттеушілері И.Сиверс,, Г. С. Карелин, А.Брем, О.Финш, сосын К.Козлов, В. В. Сапожников, А. М. Никольский, А. Н. Краснов, А. Н. Седельников және т. б. ғалымдар болды. Алайда, XIX ғасырдың ортасына дейін Алтайдың Марқакөл бөлігін көру мүмкіндігі шектеулі болды. Себебі, Жоңғар Хандығы ыдырауы себепті Қытай мемлекеті бұл өңірге келуді шектеді. 1864 жылғы келісім бойынша Бұқтырма жазығы мен Зайсан ресейдің қоластына көшті. Алтайдың Марқакөл бөлігінде зоологиялық бақылауларды Г. С. Карелин бастады. 1863 жылдың 25–31 мамыры аралығында Марқакөлдің оңтүстік-батыс бөлігінде Қалжыр аумағында және 2–5 маусым аралығында Карл Струве барометрлік өлшемдер жүргізді. Г. Н. Потанин осы экспедицияға қатысып, осы аумақтың географиялық, ботаникалық, этнографиялық сипаттамаларын жариялады [9].

А. С. Мадибеков, А. В. Бабкин, А. Мусакулқызы жұмыстарында [10] Марқакөл көлінің режимі, Қалжыр өзені мен көл деңгейі туралы көпжылдық маусымдық мәліметтерді қолданып байланыстарды анықтады. Көпжылдық орташа жылдық су деңгейінің өзгерістерін қарастырып, су деңгейінің өзгеру тенденциялары ұсынылды. Периодтық әдісті қолдана отырып, көл деңгейінің режиміне арналған өте ұзақ мерзімдік болжамдарды ұсынды.

Марқакөл көліне бақылаулар 1942 жылдан бастап жүргізілген болатын. Максималды орташа жылдық су деңгейі 1958 жылы байқалды, 173 м болды, 2012 жылы минималды деңгей — 129 м байқалды. Марқакөл көліне циклді жоғарылау мен 1974 жылға дейін төмендеу тән болды. 1946–1951 жж. көл деңгейінің төмендеуі байқалса, ал 1952–1957 жж. деңгейдің өсуі, 1958–1963 жж. деңгейдің төмендеуі, 1964–1969 жж. өсу және 1970–1974 жж. тағы да төмендеу байқалды. 1975 жылдан 1988 жылдар аралығында тағы да жоғарылау байқалған, алайда аз амплитудалы болған. Әрі қарай 2012 жылға дейін максималды мәнге дейін төмендеген. Жалпы алынған жж. бойынша тренд сызығының төмендеуі байқалған. Тек 2013 жылы су деңгейінің күрт артуы байқалған. Төмендегі суретте Марқакөл көлінің 1972 ж. құрастырылған тереңдік картасы көрсетілген.

Сурет 1. Марқакөл көлінің тереңдік картасы

Көл деңгейінің режимі көптеген факторларға байланысты өзгеріп отырады. Су динамикасы, минералдануы, өсімдік жамылғысы мен балықтардың қорек табуы су деңгейінің артуымен тікелей байланысты. Судың сапасы мен жағдайына жағалауда тұратын көптеген адамдардың өмір сүру деңгейі де байланысты.

Күзгі суық басталған кезде су деңгейінің төмендеуі байқалады, осы деңгей наурыздың соңына дейін сақталады. Көктемгі кезеңде, яғни сәуір мамыр айларында су деңгейінің артуы байқалады. Авторлар Марқакөл көлі климат өзгеруінің жақсы индикаторы және климаттың өзгеру циклінен xабар беретінін көрсетті. Көпжылдық су деңгейінің төмендеуі буланудың көбейіп, ылғалдылық деңгейінің төмендеуін, яғни климаттың жылынуын көрсететінін айтты.

А. С. Мадибеков, А. В. Бабкин, А. Мусакулқызы, А. В. Чередниченко [11] Маркакөл көлі деңгейінің латентальды өзгеру кезеңдері мен ұзақ мерзімді болжау мәселелерін қарастырды. Тренд үрдісінің және синусоидтардың комбинациясы мәндердің ауытқуларын жақсы сипаттайтынын айтты. Тренд үрдісі және оның синусоидтарымен үйлесуі көлдің деңгейін 5 және 10 жылға белгілеген уақытпен салыстырып тексеру үшін пайдаланды. Болжамның нәтижелері жаңа тәуелсіз материал негізінде бағаланды және уақыттық сериялардың орташа мәніне қатысты болжамдармен салыстырды. 2004–2013 жылдардағы бүкіл тексеру кезеңін болжамдау кезінде барлық схема бойынша дәл осындай болжамдар саны анықталды. 1942–2003 жылдар бойынша «Мерзімділік» әдіспен Марқакөл көлінің мерзімдік мәліметтерін талдау оның флуктуациясында 12 және 14 жылдар кезеңімен қайталанушылықтың бар екенін көрсетті.

ҚазГидрометтің су сапасына жүргізген бақылаулары барысында, 2011 ж. 88 су объектісі зерттеліп, олардың 13-і «таза» категориясына жатқызылды. Марқакөл де осы категорияға жатқызылды.

2012 ж. 104 су объектісі зерттеліп, 16 өзен, 4 су қоймасы, 2 көл, 1 канал (Ертіс-Қарағанды) «таза» категориясына жатқызылды. Марқакөл де осы категорияға жатқызылды.

2013 ж. 105 су объектісі зерттеліп, олардың 25-і «таза» категориясына жатқызылды. Марқакөл де осы категорияға жатқызылды.

2014 ж. 105 су объектісі зерттеліп, олардың 18-і «таза» категориясына жатқызылды. Марқакөл де осы категорияға жатқызылды [3].

2017 ж. Шығыс Қазақстан облысындағы атмосфералық жауын-шашынның xимиялық құрамын зерттеу мақсатында 4 метеостанцияда (Риддер, Семей, Үлкен Нарын, Өскемен) зерттеу-бақылау жұмыстары жүргізілген. Аталған жылдарда жауын-шашын құрамы шекті мүмкіндік мәндерден аспаған, тек кадмий ШМК-дан асты.

Риддер станциясында кадмий концентрациясы 1,3 ШМК, ал Өскемен станциясында 1,2 ШМК-ны көрсеткені белгілі болды. 2017 ж. Шығыс Қазақстан облысындағы ҚазГидромет станцияларындағы бақылау нәтижелері бойынша Марқакөл суының температурасы 13,6 шамасында, сутегі 7,53, судағы еріген көміртек мөлшері 9,64 мг/дм³ болған. ШМК-дан асқан мән байқалмаған. Нәтижесінде «нормативті таза» су объектісіне жатқызылды [4].

Марқакөл көліне 1970–2013 жж. жүргізілген гидрохимиялық зерттеулер бойынша көл суының құрамындағы ауыр металдар және анион мен катиондар концентрациясы анықталды.

Сурет 2. Көл суы құрамындағы ауыр металдар концентрациясы

Марқакөл суының құрамынағы ауыр металлдарға жүргізілген зерттеу мәліметтері бойынша мырыш, қорғасын, кадмий, кобальт концентрациялары салыстырылды. Барлық бақылаулар кезінде су құрамынан мырыш анықталған, максимум мәні 1988 жылы 0,014 мг/дм³ болса, минимум концентрация 2010, 2013 жж. 0 мг/дм³-ға тең болған. Кобальт тек 1970 жылы (0,005 мг/дм³), кадмий 2010 және 2013 жж. (сәйкесінше, 0,0002 мг/дм³ және 0,0001 мг/дм³) ғана тіркелген. Ал барлық бақылаулар кезінде қорғасын концентрациясы анықталмаған. Марқакөл көлі өнеркәсіп орындарынан алыс орналасқан, сондықтан бұл аумақта ауыр металдармен ластану нормативтерден аспайды.

Сурет 3. Көл суы құрамындағы аниондар концентрациясы

Марқакөл суының құрамында калций, магний, натрий, калий катиондары кездеседі. Калций катионының максимумы 1995 ж. тіркелген (29,2 мг/дм³), ал минимумы 2010 жылға сәйкес келген (5,8 мг/дм³). Магний катионнының максимумы 2012 жылы (5,4 мг/дм³), минимумы 1995 жылы (1,0 мг/дм³) тіркелген. Калий мен натрий катиондары мәндерінің максимумы 2002 жылы (21,0 мг/дм³), ал минимум мәні 1984, 1985 жж. (1,6 мг/дм³) байқалған.

Сурет 4. Көл суы құрамындағы катиондар концентрациясы

Хлорид, гидрокарбонат, сульфат аниондарына жүргізілген бақылаулар хлоридтердің максимумы 2002 жылы (6,1 мг/дм³), минимумы 1985 жылы (0,6 мг/дм³) байқалған. Гирокарбонат катиондарының жоғары мәні 1995 жылы (90,2 мг/дм³) байқалса, минимум мәні 2010 жылы (24,9 мг/дм³) тіркелген. Сульфат катиондарының максимумы 1986 жылға (16,5 мг/дм³), ал минимумы 1984 жылға (2,1мг/дм³) сәйкес келеді. Графиктерде көрсетілгендей, 1970–2013 жж. гидрохимиялық бақылау нәтижесі Марқакөл суының нормативті таза көл екенін көрсетті. Ал салыстырмалы түрде жоғары концентрацияға ие гидрокарбонат тұздары судағы табиғи жағдайда қалыптасқан тұздар болып табылады. Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан Гидротехникалық Университетінің физико-химиялық бақылаулары да судың табиғи емдік мақсатта қолдануға болатын гидрокарбонаттарға бай екенін көрсетті [12].

Марқакөл көлі — Қазақстандағы ең таза көлдердің бірі болып табылады. Көлдің құрамында минералды тұздар мен табиғи элементтер кездеседі. Көл акваториясы Марқакөл ұлттық саябағының құрамына кіреді және ластаушы көздерден алыс орналасқан. 1970–2013 жж. жүргізілген гидрохимиялық бақылаулар нәтижесі көрсеткендей көл суы барлық нормативтерге сай және нормативті таза категориясына жатады.

Әдебиеттер:

1. http://reactor.inform.kz/kz/markakol-ulttyk-korygy-a5206
2. http://www.silkadv.com/ru/node/2188
3. Национальный доклад о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов Республики Казахстан за 2011–2014 годы, 29–31 бб.
4. Информационный бюллитень о состоянии окружающей среды Республики Казахстан. Выпуск № 01 (25), 1 полугодие 2017 года. 158–172 бб.
5. https://yk.kz/news/show/46050
6. Советский Союз: Географическое описание/ Н. Н. Пальгов и др.– М.: Мысль, 1970. — 408 с.
7. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 15. Алтай и Западная Сибирь. Вып.1. Горный Алтай и Верхний Иртыш. Ч.1/ Под ред. к.г.н. В. А. Семенова. — Л., 1969. — 318 с.
8. А. В. Егорина, Н. З. Калиакперова. Н. Канаткызы. Рекреационные возможности восточного Казахстана для развития туризма. 300 б. УДК 911. 2:504. 05
9. ISSN 0869–4362 Русский орнитологический журнал 2016, Том 25, Экспресс-выпуск 1235: 82–101 Н. Н. Березовиков. История орнитологических исследований озера Маркаколь (1876–2006 годы). Второе издание.
10. С. Мадибеков, А. В. Бабкин, А. Мусакулкызы. вопросу о сверхдолгосрочном прогнозе уровня озера Маркаколь.
11. A. S. Madibekov, A. V. Babkin, A. Musagulkyzy, A. V. Cherednichenko. Latent fluctuation periods and long-term forecasting of Markakol lake level.
12. toureast.gov.kz/ru/kontent-sajta/novosti/2018/04/05/czelebnyie-svojstva-ozer-v-vko/